具有mri/spect双模态影像肿瘤靶向多功能纳米探针及制备和应用
【专利说明】具有MRI/SPECT双模态影像肿瘤靶向多功能纳米探针及制备和应用
技术领域
[0001]本发明涉及一种多功能纳米探针，尤其是涉及一种具有MRI/SPECT双模态影像肿瘤靶向多功能纳米探针及其制备和应用。
【背景技术】
[0002]分子影像学（molecular imaging，MI)最早由哈佛大学的Weissleder提出，目前用于分子影像学研究的技术包括CT、MRI、US、PET、SPECT及光学成像等。但是，没有一种单模态成像可提供用于疾病诊断和治疗的所有必须信息。鉴于各个单模态成像本身的优缺点，近年来，双（多）模态分子成像逐渐成为研发的热点，同时也带动了双（多）模态分子探针的开发构建。纳米技术为构建理想的双（多）模态分子探针提供了平台，同时集定量、无创和靶向治疗于一体的双模态探针的研究也已取得了重要进展。SPECT与MRI联合运用，为肿瘤的早期诊断及治疗计划的改善提供了重要的工具。随着分子影像学的不断深入，相信SPECT/MRI双模态成像在疾病中的应用将超越PET/MRI，因为PET检查费用昂贵，无法广泛应用，而SPECT不仅价格适中，其用于标记的示踪剂半衰期明显长于PET所用示踪剂，为探针在体内寻找靶标提供了充分的时间。
[0003]随着纳米科技和纳米医学的不断的发展，以纳米材料为药物载体的诊治一体化纳米制剂，即将靶向性功能基团、多模式分子影像探针、多机制联合疗法集于一体的集成化纳米复合体系，为癌症提供了全新的诊疗医学方法，因此，靶向性多模式分子影像指导的癌症联合治疗和动态疗效检测，已经成为纳米医学的热点研究方向，并取得了重大进展。纳米材料与微纳制造技术基础上的肿瘤诊断治疗技术，有望成为攻克肿瘤的有效手段。
[0004]中国专利201310425589. 5公开了一种新型的双模态肿瘤靶向纳米粒子显像剂及其制备方法，以具有优良生物学性能的近红外核交联聚合胶束纳米粒子（NIRF-CCPM)作为载体，将具有肿瘤靶向性的多肽RGD (精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸）与纳米粒子偶联，获得新型的肿瘤靶向的纳米分子影像探针NIRF-CCPM-RGD，并以放射性核素mIn进行标记，得到mIn-NIRF-CCPM-RGD。该专利的载体NIRF-CCPM用两种前体聚-(PEG-丙烯酸）-b-聚-(三乙氧基娃烧基丙稀酸酯）和NIRF染料3-(triethoxysilyl)propyl-Cy7通过聚集聚合物胶束的方法的，反应步骤复杂且前体原料价格较高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有MRI/SPECT双模态影像肿瘤靶向多功能纳米探针及其制备和应用。
[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]—种具有MRI/SPECT双模态影像肿瘤靶向多功能纳米探针，包括由Fe@Fe304纳米粒子（MNPs)、偶联在Fe@Fe304纳米粒子表层的脂质体DSPE-PEG-R⑶和脂质体DSPE-PEG (磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇）组成的MNPs-DSPE-PEG-R⑶纳米探针。RGD为具有肿瘤靶向性的多肽(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)。
[0008]所述的MNPs-DSPE-PEG-RGD纳米探针的直径为12?13nm。
[0009]所述的MNPs-DSPE-PEG-RGD纳米探针上标记有放射性核素I125，并组成MNPs-DSPE-PEG-RGD-1125 纳米探针。
[0010]所述的MNPs-DSPE-PEG-RGD-1125纳米探针的放射性化学纯大于95%。
[0011]—种具有MRI/SPECT双模态影像肿瘤靶向多功能纳米探针的制备方法，包括以下步骤:将DSPE-PEG-RGD和DSPE-PEG溶于有机溶剂中，加入Fe@Fe304纳米粒子溶液，混合均匀，除去有机溶剂，再加水，透析过滤，得到MNPs-DSPE-PEG-RGD纳米探针。
[0012]DSPE-PEG-RGD、DSPE-PEG和 Fe@Fe304纳米粒子的添加量之比为(4 ?6):(7 ?13):
0.5o
[0013]所述的有机溶剂为氯仿，所述的Fe@Fe304纳米粒子溶液为浓度0.5?1.5mg/mL的Fe@Fe304纳米粒子溶液氯仿溶液，有机溶剂、DSPE-PEG-RGD和水的添加量之比为2mL: (4?6)mg: (3 ?7)mL ;
[0014]混合均匀的工艺条件为:在室温下摇床过夜；
[0015]除去溶剂的工艺为常温旋蒸。
[0016]透析过滤的工艺条件可以为:用3500Da透析袋透析48h后，使用0.22 μπι微孔滤膜过滤。
[0017]—种具有MRI/SPECT双模态影像肿瘤靶向多功能纳米探针的制备方法，还包括以下步骤:配置MNPs-DSPE-PEG-RGD水溶液，往其中加入带I125盐和氯胺_T水溶液，震荡进行反应，再加入偏重亚硫酸盐溶液终止反应，超滤离心后，即得到MNPs-DSPE-PEG-RGD-1125纳米探针。
[0018]所述的带1125盐为Nal 125，所述的偏重亚硫酸盐为偏重亚硫酸钠；
[0019]所述的MNPs-DSPE-PEG-RGD水溶液的浓度为0.5?1.5mg/mL，氯胺-T水溶液的浓度为3?5mg/mL，偏重亚硫酸盐溶液的浓度为4?6mg/mL ；
[0020]MNPs-DSPE-PEG-RGD水溶液、带I125盐、氯胺_T水溶液和偏重亚硫酸盐溶液的添加量之比为 lmL: (30 ?150)mg: (50 ?150) μ L: (150 ?250) μ L ；
[0021]震荡反应的时间为4?8min ；
[0022]超滤离心的工艺条件可以为:将反应溶液转移至10K超滤离心管中，加水经超滤离心4-5次。
[0023]—种具有MRI/SPECT双模态影像肿瘤靶向多功能纳米探针的应用，所述的MNPs-DSPE-PEG-RGD纳米探针用于人脑胶质瘤等的MRI磁共振成像，所述的MNPs-DSPE-PEG-RGD-1125纳米探针用于 SPECT 显像。
[0024]本发明以具有高的饱和磁化强度磁性Fe@Fe304纳米粒子(MNPs)作为载体，其表面含有油胺、油酸等物质，表现为疏水性。脂质体DSPE-PEG-RGD和DSPE-PEG中DSPE端表现为疏水性，将两种脂质体与Fe@Fe304纳米粒子混合，通过疏水范德华相互作用使得脂质体DSPE-PEG-RGD和DSPE-PEG偶联在Fe@Fe304纳米粒子表面，即获得新型的肿瘤靶向多功能纳米分子影像探针MNPs-DSPE-PEG-R⑶。由于脂质体DSPE-PEG具有很高的生物相容性，得到的纳米探针MNPs-DSPE-PEG-RGD具有较强的生物相性，且可以提高在体内血液循环时间。制得的纳米探针MNPs-DSPE-PEG-RGD通过氯胺-T法，将游离的I125氧化成碘分子12125，活性的碘分子12125可以取代RGD多肽链上的苯环上羟基邻位的氢，得到具有放射性的纳米探针MNPs-DSPE-PEG-RGD-1125，氯胺-T法标记效率高，重复性好，且试剂便宜。得到的纳米探针MNPs-DSPE-PEG-RGD-1125粒径均一、饱和磁化强度高、形貌可控、生物相容性好且靶向效果好，在水溶液中具有很好的分散性和稳定性。该纳米探针MNPs-DSPE-PEG-RGD-1125能与肿瘤新生血管特异表达的整合素α ν β 3结合，进而通过MRI/SPECT双模态影像手段准确定位整合素ανβ3高表达的组织，有效地减少了肿瘤治疗中对正常组织细胞的损害，达到肿瘤的靶向分子影像诊断目的。此外，由于MNPs-DSPE-PEG-RGD纳米探针具有高的饱和磁化强度可适用于人脑胶质瘤MRI磁共振成像，MNPs-DSPE-PEG-RGD-1125纳米探针适用于SPECT显像，从而实现了在同一种分子上进行多种分子影像探针的研究。
[0025]与现有技术相比，本发明制备的纳米探针MNPs-DSPE-PEG-RGD和MNPs-DSPE-PEG-RGD-1125的粒径均一、饱和磁化强度高、形貌可控、生物相容性好且靶向效果好，在水溶液中具有很好的分散性和稳定性，制备过程简单，反应条件为温和，原料来源价廉易得，所制得的纳米探针MNPs-DSPE-PEG-RGD和MNPs-DSPE-PEG-RGD-1125分别适用于人脑胶质瘤MRI磁共振成像和SPECT显像，实现了在同一种分子上进行多种分子影像探针的研究。
【附图说明】
[0026]图1为本发明的纳米探针MNPs-DSPE-PEG-RGD-1125的合成示意图；
[0027]图2为本发明的Fe@Fe304纳米粒子的TEM图；
[0028]图3为本发明的Fe@Fe304纳米粒子的XRD图；
[0029]图4为本发明的Fe@Fe304纳米粒子的磁滞回线图；
[0030]图5为本发明的制备的纳米探针MNPs-DSP